В романе все предусмотрено и обдумано автором с такою тщательностью, что невольно поддаешься безупречной убедительности описываемых событий. Кажется, что невидимый человек в самом деле должен быть могущественнейшим из смертных…
Но это не так. Есть одно маленькое обстоятельство, которое упустил остроумный и ученый автор «Невидимого». Это вопрос о том –
Может ли невидимый видеть?
Если бы Уэллс задал себе этот вопрос, прежде чем написать свой роман, изумительная история «Невидимого» никогда не была бы написана…
В самом деле: здесь разрушается вся иллюзия могущества невидимого человека. Невидимый должен быть слеп!
Непреложные законы оптики учат, что иначе и быть не может. Отчего герой романа невидим? Оттого, что все части его тела – в том числе и глаза – сделались прозрачными, и показатель их преломления равен показателю преломления воздуха.
Вспомним, в чем состоит роль глаза: его хрусталик, стекловидная влага и другие части преломляют лучи света так, что на сетчатой оболочке получается изображение внешних предметов. Но если преломляемость глаза и воздуха совершенно одинаковы, то тем самым устраняется единственная причина, вызывающая преломление: переходя из одной среды в другую, равной преломляемости, лучи света не меняют своего направления, а потому не могут и собираться в одну точку. Световые лучи должны проходить через глаза невидимого человека совершенно беспрепятственно, не преломляясь и не задерживаясь в них (в виду отсутствия пигмента), – следовательно, они не могут вызывать в его сознании никакого образа.
Итак, невидимый человек сам ничего не может видеть! Все его преимущества оказываются для него бесполезными. Вместо могущественнейшего из смертных, герой Уэллса превратился бы в беспомощного калеку, который даже не смог бы собирать милостыни, потому что никто бы его не заметил…
Человеческий глаз под водой
Вообразите, что вам дана возможность оставаться под водой сколько угодно времени и что вы можете при этом держать глаза открытыми. Могли ли бы вы видеть что-нибудь при таких условиях?
Вопрос кажется странным: ведь вода прозрачна, и, следовательно, казалось бы, ничто не может мешать нам видеть под водой так же хорошо, как и в воздухе. Однако это неверно.
Вспомните о слепоте «невидимого человека»! Он ведь тоже находится в прозрачной среде – и все-таки не в состоянии видеть, потому что показатели преломления его хрусталика и воздуха одинаковы. Под водой мы находимся приблизительно в тех же условиях, как и Уэллсов «невидимый человек» в воздухе. Обратимся к цифрам: дело станет яснее. Показатель преломления воды = 1,34. А каковы показатели преломления прозрачных средин человеческого глаза? Вот они:
Роговой оболочки и стекловидного тела … 1,34
Хрусталика … 1,43
Водянистой влаги … 1,34
Вы видите, что преломляющая способность хрусталика всего на 1/10 сильнее, чем у воды, а у остальных частей нашего глаза она одинакова с преломляемостью воды. Поэтому под водой в глазу человека фокус лучей получается далеко позади сетчатой оболочки, и, следовательно, на самóй сетчатке изображение должно вырисовываться настолько смутно, что различить что-либо почти невозможно. Можно отличить только свет от темноты.
Если хотите наглядно представить себе, как должны рисоваться нам вещи под водой, – наденьте очки с сильно рассеивающими двояковогнутыми стеклами: тогда фокус лучей, преломляющихся в глазу, отодвинется далеко за сетчатку, и мир предстанет пред вами в неясных, туманных образах.
А может ли человек под водой помочь своему зрению, пользуясь сильно преломляющими стеклами?
Может, – но обыкновенные стекла, употребляемые для очков, мало пригодны здесь: показатель преломления простого стекла 1,4 – т. е. лишь весьма немногим больше, чем у воды (1,34); такие очки будут очень слабо преломлять под водой. Нужны стекла особого сорта, отличающиеся чрезвычайно сильной преломляемостью (так называемый «тяжелый флинтглас» имеет показатель преломления почти равный 2-м). С такими очками мы могли бы, пожалуй, более или менее отчетливо видеть кое-что под водой.
Для вас теперь, вероятно, станет вполне понятным, почему у рыб хрусталик имеет чрезвычайно выпуклую форму (он шарообразен) и показатель его преломления – самый большой из всех, какие нам известны в глазах животных. Не будь этого, глаза были бы почти бесполезны рыбам, обреченным на жизнь в сильно преломляющей прозрачной среде.
Как видят водолазы?
Многие, вероятно, спросят, как же могут водолазы, работающие в своих костюмах, видеть что-либо под водой, если наши глаза в воде почти не преломляют лучей света? Ведь водолазные шлемы всегда снабжаются плоскими, а не выпуклыми стеклами… Далее, – как могли пассажиры жюль-вернового «Наутилуса» любоваться через окно своей подводной каюты ландшафтом подводного мира?
Перед нами новая задача, которую, впрочем, нетрудно решить. Ответ станет ясен, если принять во внимание, что когда мы находимся под водой без водолазного костюма, вода непосредственно прилегает к нашему глазу; в водолазном же шлеме или в каюте подводной лодки наш глаз отделен от воды слоем воздуха (и стекла). Это меняет все дело. Лучи света, выходя из воды и пройдя через стекло, попадают сначала в воздух и лишь отсюда проникают в глаз. Падая из воды на плоское стекло под прямым углом, лучи выходят из стекла, не меняя направления; но далее, при переходе из воздуха в глаз, лучи, конечно, преломляются – и глаз наш при этих условиях действует совершенно так же, как и на суше. В этом и кроется разгадка смутившего нас противоречия.
Новые Робинзоны
Без сомнения, вы читали, как герои романа Жюля Верна «Таинственный остров», заброшенные на необитаемую землю, добыли огонь без спичек и огнива. Робинзону явилась на помощь молния, зажегшая дерево, – новым же Робинзонам Жюля Верна помогла находчивость инженера Смита и твердое знание им законов оптики. Он нашел простой и верный способ добыть огонь почти непосредственно от солнца. Помните, как удивился наивный моряк Пенкроф, когда, возвратившись с охоты, нашел инженера и журналиста перед пылающим костром:
«– Но кто же зажег огонь? – спросил моряк.
– Солнце, – ответил Спилетт.
Журналист не шутил. Действительно, солнце доставило огонь, которым так восторгался моряк. Он не верил своим глазам и до того был изумлен, что даже позабыл спросить инженера, каким путем он заставил работать солнце.
– Значит, у вас было зажигательное стекло, мистер Смит? – спросил Герберт.
– Нет, но я его изготовил.
И он его показал. Это были просто два стекла, снятые инженером со своих часов и часов Спилетта. Он соединил их края, предварительно наполнив водою, – и таким образом получилась настоящая зажигательная чечевица[40], с помощью которой, сосредоточив солнечные лучи на сухом мхе, инженер добыл огонь».
Я думаю, читатель пожелает узнать, зачем заполнять водою пространство между часовыми стеклами: разве пустая (т. е. наполненная воздухом) двояковыпуклая чечевица не есть зажигательное стекло?
В том-то и дело, что нет. Обыкновенное часовое стекло ограничено двумя параллельными (вернее – концентрическими) поверхностями – наружной и внутренней; а мы знаем из физики, что луч света, проходя через среду, ограниченную параллельными поверхностями, не изменяет своего направления. Проходя затем через второе часовое стекло, лучи опять-таки не уклоняются от первоначального направления и, следовательно, не собираются в фокусе. Необходимо, значит, заполнить пространство между стеклами каким-нибудь прозрачным веществом – безразлично каким, только бы оно сильнее преломляло лучи, нежели воздух. Так и поступил жюль-верновский инженер.
Обыкновенный графин с водой, если он имеет шарообразную форму, также может служить зажигательной чечевицей. Это знали уже древние, которые заметили и то, что сама вода при этом остается холодной. Случалось даже, что стоящий на открытом окне графин с водой зажигал занавески. Огромные бутыли с водой, которые, по старинному обычаю, украшают обыкновенно витрины аптек, бывали иногда причиной настоящих катастроф, вызывая взрыв легковоспламеняющихся веществ.
Впрочем, в последнее время, ради предосторожности, в аптечных витринах стали помещать сосуды иной формы – плоские и при том с граненым узором; такой сосуд не собирает солнечных лучей в одну точку и потому безопасен в пожарном отношении.
Необыкновенная причина пожара
Как неожиданны и странны бывают подчас причины пожаров, показывает следующий крайне любопытный рассказ очевидца[41].
«Это было давно, – кажется, в 1877 году – в Архангельске. Зайдя однажды к своему знакомому, я невольно обратил внимание на то, что в его столовой буфет был переставлен на другое место, к другой стене, а на нижней дверке этого буфета ясно выступала совершенно обуглившаяся полоса в виде пологой дуги шириною приблизительно в палец.
Я спросил хозяина, что это значит.
– А вот, видите ли, – отвечал он, – вчера у меня чуть пожар не случился.
– Почему.
– А вот, полюбуйтесь.
С этими словами он подвел меня к окну, которое выходило на юг, и указал на заметную в нем неровность. Стекло было не из дорогих, самое простое оконное стекло, и на нем в одном месте было нечто в роде пузыря диаметром около двух дюймов. Эта неровность игрою случая получила форму двояковыпуклого стекла, и фокус этой линзы был как раз равен расстоянию от окна до буфета, когда он стоял на старом месте.
И вот в один из ясных дней солнце, совершая свой дневной путь, очень низкий над горизонтом (полуденная высота солнца в Архангельске в декабре месяце равна всего лишь 4°), своими лучами, проходившими через эту случайную чечевицу, выжгло на нижней дверке буфета борозду. Пожар не случился, быть может, только потому, что буфет был из твердого дерева (карельской березы), а будь это ель, кедр или какое-либо другое смолистое и м